1.如图所示,一质量为m的热气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g。现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为( )
A.2 B.m-
C.2m- D.m-
解析:选A 气球匀速下降时,受到向下的重力mg、向上的浮力F和向上的阻力F阻,根据共点力平衡条件得mg=F+F阻;气球匀速上升时,设吊篮中减少的质量为Δm,则气球受到重力(m-Δm)g、向上的浮力F、向下的阻力F阻′,同理可得(m-Δm)g+F阻′=F,又因为F阻′=F阻,联立解得Δm=2,故A项正确。
2.如图所示,一根轻绳的上端固定在O点,下端拴一个重力为G的小球,现对小球施加一个方向和大小都变化的力F,使小球与竖直方向的夹角为30°,保持小球的位置不变,则力F的最小值是( )
A. B.
C. D.G
解析:选A 轻绳对小球的拉力和力F的合力与小球的重力是一对平衡力,为一定值,由此可知,当力F与轻绳的拉力垂直时,力F最小,此时F=,A正确。
3.如图所示,电灯悬挂于两墙之间,更换水平绳OA使A点向上移动而保持O点的位置不变,则A点向上移动时( )
A.绳OA的拉力逐渐增大
B.绳OA的拉力逐渐减小
C.绳OA的拉力先增大后减小
D.绳OA的拉力先减小后增大
解析:选D 对O点受力分析,如图所示。
从图可以看出,绳OA的拉力先变小后变大,故A、B、C错误,D正确。